Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Ключевые преимущества
- 1.2 Целевой рынок и области применения
- 2. Подробный анализ технических параметров
- 2.1 Абсолютные максимальные параметры
- 2.2 Электрооптические характеристики
- 2.3 Подбор устройств и сортировка
- 3. Анализ характеристических кривых
- 3.1 Спектральное и угловое распределение
- 3.2 Электрические и тепловые зависимости
- 4. Механическая информация и информация о корпусе
- 4.1 Габаритные размеры корпуса
- 4.2 Определение полярности
- 5. Рекомендации по пайке и сборке
- 5.1 Формовка выводов (если применимо)
- 5.2 Процесс пайки
- 5.3 Очистка
- 5.4 Условия хранения
- 6. Управление температурным режимом и соображения по проектированию
- 6.1 Управление теплом
- 6.2 Меры предосторожности от ЭСР (электростатического разряда)
- 7. Упаковка и информация для заказа
- 7.1 Спецификация упаковки
- 7.2 Объяснение маркировки и количество в упаковке
- 8. Примечания по применению и пример проектирования
- 8.1 Типовая схема включения
- 8.2 Соображения по проектированию подсветки мониторов
- 9. Техническое сравнение и часто задаваемые вопросы
- 9.1 Отличительные особенности
- 9.2 Часто задаваемые вопросы
1. Обзор продукта
Настоящий документ содержит полные технические характеристики светодиодной лампы 7343-2SURD/S530-A3. Этот компонент представляет собой прибор для поверхностного монтажа (SMD), предназначенный для применений, требующих надежной работы и стабильного светового потока. Основная задача конструкции — обеспечение стабильного источника ярко-красного света, подходящего для различных электронных индикаторов и применений в подсветке.
1.1 Ключевые преимущества
Данный светодиод обладает рядом ключевых преимуществ, делающих его пригодным для промышленной и потребительской электроники. Он доступен с различными углами обзора для удовлетворения разных потребностей. Продукт поставляется на ленте и в катушке для совместимости с автоматизированными процессами сборки, что повышает эффективность производства. Конструкция обеспечивает надежность и долговечность. Кроме того, устройство соответствует основным экологическим нормам, включая директиву ЕС RoHS, регламент ЕС REACH, и производится как бесгалогенное (содержание брома <900 ppm, хлора <900 ppm, и Br+Cl < 1500 ppm).
1.2 Целевой рынок и области применения
Данная серия светодиодов специально разработана для применений, требующих повышенной яркости. Лампы доступны с разными цветами и интенсивностью. Типичные области применения включают телевизоры, компьютерные мониторы, телефоны и общую компьютерную периферию, где требуется индикация состояния или подсветка.
2. Подробный анализ технических параметров
Тщательное понимание предельных значений и рабочих характеристик устройства имеет решающее значение для надежного проектирования схем и обеспечения долговечности продукта.
2.1 Абсолютные максимальные параметры
Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или за их пределами не гарантируется. Все значения указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.
- Постоянный прямой ток (IF):25 мА. Это максимальный постоянный ток, который можно непрерывно подавать на светодиод.
- Пиковый прямой ток (IFP):60 мА. Это максимальный импульсный ток, допустимый при скважности 1/10 и частоте 1 кГц.
- Обратное напряжение (VR):5 В. Приложение обратного напряжения, превышающего это значение, может вызвать пробой.
- Рассеиваемая мощность (Pd):60 мВт. Это максимальная мощность, которую может рассеивать устройство.
- Рабочая температура (Topr):от -40°C до +85°C. Диапазон температуры окружающей среды для нормальной работы.
- Температура хранения (Tstg):от -40°C до +100°C. Диапазон температур для хранения устройства без подачи питания.
- Температура пайки (Tsol):260°C в течение 5 секунд. Максимальная температура и время для процессов пайки.
2.2 Электрооптические характеристики
Эти параметры определяют типичные характеристики светодиода в нормальных рабочих условиях (Ta=25°C, IF=20мА, если не указано иное). Значения имеют решающее значение для оптического проектирования.
- Сила света (Iv):160 мкд (Мин.), 320 мкд (Тип.). Это мера воспринимаемой мощности излучаемого света.
- Угол обзора (2θ1/2):40° (Тип.). Угол, при котором сила света составляет половину пиковой интенсивности.
- Пиковая длина волны (λp):632 нм (Тип.). Длина волны, на которой спектральное излучение максимально.
- Доминирующая длина волны (λd):624 нм (Тип.). Единая длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, определяющая цвет.
- Ширина спектра излучения (Δλ):20 нм (Тип.). Ширина излучаемого спектра на половине пиковой интенсивности.
- Прямое напряжение (VF):1.7В (Мин.), 2.0В (Тип.), 2.4В (Макс.) при IF=20мА. Падение напряжения на светодиоде при протекании тока.
- Обратный ток (IR):10 мкА (Макс.) при VR=5В. Небольшой ток утечки при обратном смещении устройства.
2.3 Подбор устройств и сортировка
Светодиод использует материал чипа AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия) для получения ярко-красного излучаемого цвета. Цвет смолы — красный рассеянный. В техническом описании указана система сортировки, обозначаемая метками, такими как CAT (для уровней радиометрической интенсивности и прямого напряжения) и HUE (для цветового эталона). Конструкторам следует обращаться к конкретной информации о сортировке от производителя для точного соответствия цвета и интенсивности при производстве.
3. Анализ характеристических кривых
Представленные характеристические кривые дают более глубокое представление о поведении устройства в различных условиях.
3.1 Спектральное и угловое распределение
КриваяОтносительная интенсивность в зависимости от длины волныпоказывает типичный спектр излучения с центром около 632 нм и шириной полосы примерно 20 нм, что подтверждает ярко-красный цвет. КриваяНаправленностинаглядно представляет угол обзора 40 градусов, показывая, как интенсивность света уменьшается от центральной оси.
3.2 Электрические и тепловые зависимости
КриваяПрямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)демонстрирует экспоненциальную характеристику диода. В типичной рабочей точке 20мА прямое напряжение составляет около 2.0В. КриваяОтносительная интенсивность в зависимости от прямого токапоказывает, что световой выход увеличивается с током, но может стать сублинейным при более высоких токах из-за нагрева и падения эффективности. КривыеОтносительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей средыиПрямой ток в зависимости от температуры окружающей средыимеют решающее значение для управления температурным режимом. Они показывают, что сила света уменьшается с ростом температуры, а прямое напряжение имеет отрицательный температурный коэффициент (уменьшается с повышением температуры).
4. Механическая информация и информация о корпусе
4.1 Габаритные размеры корпуса
Светодиод размещен в корпусе для поверхностного монтажа 7343. Ключевые размеры включают длину корпуса примерно 3.0 мм, ширину 1.6 мм и высоту 1.9 мм. Высота фланца должна быть менее 1.5 мм. Стандартный допуск на размеры составляет ±0.25 мм, если не указано иное. Для точного проектирования посадочного места на печатной плате следует обращаться к подробному механическому чертежу для точного расположения контактных площадок, расстояния между выводами и общей геометрии.
4.2 Определение полярности
Катод обычно обозначается визуальным маркером на корпусе, таким как выемка, точка или зеленая метка на ленте. Во время сборки необходимо соблюдать правильную полярность, чтобы предотвратить повреждение.
5. Рекомендации по пайке и сборке
Правильное обращение необходимо для сохранения целостности и производительности устройства.
5.1 Формовка выводов (если применимо)
Если выводы требуют формовки, это необходимо сделать до пайки. Изгиб должен находиться на расстоянии не менее 3 мм от основания эпоксидной колбы, чтобы избежать напряжения. Избегайте механических нагрузок на корпус и обрезайте выводы при комнатной температуре. Отверстия в печатной плате должны идеально совпадать с выводами светодиода, чтобы предотвратить монтажное напряжение.
5.2 Процесс пайки
Ручная пайка:Температура жала паяльника не должна превышать 300°C (для паяльника мощностью не более 30Вт), время пайки ограничено 3 секундами на вывод. Минимальное расстояние от паяного соединения до эпоксидной колбы должно составлять 3 мм.
Волновая/погружная пайка:Температура предварительного нагрева не должна превышать 100°C в течение максимум 60 секунд. Температура ванны с припоем не должна превышать 260°C, время погружения — максимум 5 секунд. Опять же, расстояние от соединения до колбы должно составлять 3 мм. Предоставляется рекомендуемый профиль пайки, показывающий фазы нагрева, предварительного нагрева, время выше температуры ликвидуса и охлаждения. Погружную или ручную пайку не следует выполнять более одного раза. Избегайте нагрузки на выводы во время высокотемпературных фаз и дайте светодиоду постепенно остыть до комнатной температуры после пайки.
5.3 Очистка
Если очистка необходима, используйте изопропиловый спирт при комнатной температуре не более одной минуты, затем высушите на воздухе. Ультразвуковая очистка не рекомендуется, так как может вызвать механическое повреждение структуры светодиода. Если это абсолютно необходимо, требуется обширная предварительная квалификация.
5.4 Условия хранения
Светодиоды следует хранить при температуре 30°C или ниже и относительной влажности 70% или ниже. Рекомендуемый срок хранения после отгрузки составляет 3 месяца. Для более длительного хранения (до одного года) используйте герметичный контейнер с азотной атмосферой и влагопоглощающим материалом. Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.
6. Управление температурным режимом и соображения по проектированию
6.1 Управление теплом
Эффективный отвод тепла имеет решающее значение для производительности и срока службы светодиода. Ток должен быть соответствующим образом снижен в зависимости от температуры окружающей среды, как указано на кривых снижения номинальных характеристик (обратитесь к конкретной спецификации продукта для точной кривой). Температура вокруг светодиода в конечном применении должна контролироваться. Конструкторы должны обеспечить достаточную площадь меди на печатной плате или другие методы теплоотвода, чтобы поддерживать температуру перехода в безопасных пределах.
6.2 Меры предосторожности от ЭСР (электростатического разряда)
Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду. Стандартные процедуры обращения с ЭСР должны соблюдаться на всех этапах сборки и обращения. Это включает использование заземленных рабочих мест, браслетов и проводящих контейнеров.
7. Упаковка и информация для заказа
7.1 Спецификация упаковки
Светодиоды упакованы с использованием влагостойких, антистатических материалов для защиты от электростатических и электромагнитных полей. Стандартный процесс упаковки: светодиоды помещаются в антистатический пакет. Несколько пакетов помещаются во внутреннюю коробку. Несколько внутренних коробок упаковываются во внешнюю коробку для отгрузки.
7.2 Объяснение маркировки и количество в упаковке
Маркировка включает: CPN (номер продукта заказчика), P/N (номер продукта), QTY (количество в упаковке), CAT (уровни радиометрической интенсивности и прямого напряжения), HUE (цветовой эталон) и REF (общий эталон).
Стандартные количества упаковки: минимум от 200 до 500 штук в пакете, 5 пакетов во внутренней коробке и 10 внутренних коробок во внешней транспортной коробке.
8. Примечания по применению и пример проектирования
8.1 Типовая схема включения
В типичном применении светодиод управляется источником постоянного тока или через токоограничивающий резистор, включенный последовательно с источником напряжения. Значение последовательного резистора (R_s) можно рассчитать по закону Ома: R_s = (V_питания - V_F) / I_F, где V_F — прямое напряжение светодиода (используйте типичное или максимальное значение для надежности), а I_F — желаемый прямой ток (например, 20мА). Для источника питания 5В и V_F 2.0В, R_s = (5В - 2.0В) / 0.020А = 150 Ом. Следует выбрать резистор с мощностью рассеяния не менее I_F^2 * R_s = 0.06Вт.
8.2 Соображения по проектированию подсветки мониторов
При использовании в качестве индикатора состояния в мониторе учитывайте требуемый угол обзора (40° подходит для многих применений на передней панели). Ярко-красный цвет обеспечивает высокую контрастность на фоне типичных цветов рамки. Убедитесь, что ток управления не превышает номинальный постоянный ток, особенно в закрытых пространствах, где температура окружающей среды может повышаться. Долгосрочная стабильность и соответствие RoHS являются ключевыми факторами для производства потребительской электроники.
9. Техническое сравнение и часто задаваемые вопросы
9.1 Отличительные особенности
По сравнению со старыми красными светодиодами в выводном исполнении, этот корпус SMD предлагает гораздо меньшую занимаемую площадь, меньшую высоту и совместимость с автоматизированной сборкой. Технология AlGaInP обеспечивает более высокую эффективность и более насыщенный цвет по сравнению со старыми технологиями, такими как GaAsP.
9.2 Часто задаваемые вопросы
В: Могу ли я управлять этим светодиодом при токе 30мА для большей яркости?
О: Нет. Абсолютный максимальный параметр для постоянного прямого тока составляет 25 мА. Превышение этого параметра грозит необратимым повреждением и сокращением срока службы. Всегда работайте в пределах указанных ограничений.
В: В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?
О: Пиковая длина волны — это физический пик спектра излучения. Доминирующая длина волны — это единая длина волны, соответствующая воспринимаемому цвету. Для светодиодов они часто близки, но не идентичны.
В: Требуется ли радиатор?
О: Для работы при максимальном номинальном токе (25мА) или при высоких температурах окружающей среды необходим надлежащий тепловой режим за счет конструкции печатной платы. Обратитесь к кривым снижения номинальных характеристик для получения рекомендаций.
Терминология спецификаций LED
Полное объяснение технических терминов LED
Фотоэлектрическая производительность
| Термин | Единица/Обозначение | Простое объяснение | Почему важно |
|---|---|---|---|
| Световая отдача | лм/Вт (люмен на ватт) | Световой выход на ватт электроэнергии, выше означает более энергоэффективный. | Прямо определяет класс энергоэффективности и стоимость электроэнергии. |
| Световой поток | лм (люмен) | Общий свет, излучаемый источником, обычно называется "яркостью". | Определяет, достаточно ли свет яркий. |
| Угол обзора | ° (градусы), напр., 120° | Угол, где интенсивность света падает наполовину, определяет ширину луча. | Влияет на диапазон освещения и равномерность. |
| Цветовая температура | K (Кельвин), напр., 2700K/6500K | Теплота/холодность света, низкие значения желтоватые/теплые, высокие беловатые/холодные. | Определяет атмосферу освещения и подходящие сценарии. |
| Индекс цветопередачи | Безразмерный, 0–100 | Способность точно передавать цвета объектов, Ra≥80 хорошо. | Влияет на аутентичность цвета, используется в местах с высоким спросом, таких как торговые центры, музеи. |
| Допуск по цвету | Шаги эллипса МакАдама, напр., "5-шаговый" | Метрика постоянства цвета, меньшие шаги означают более постоянный цвет. | Обеспечивает равномерный цвет по всей партии светодиодов. |
| Доминирующая длина волны | нм (нанометры), напр., 620нм (красный) | Длина волны, соответствующая цвету цветных светодиодов. | Определяет оттенок красных, желтых, зеленых монохромных светодиодов. |
| Спектральное распределение | Кривая длина волны против интенсивности | Показывает распределение интенсивности по длинам волн. | Влияет на цветопередачу и качество цвета. |
Электрические параметры
| Термин | Обозначение | Простое объяснение | Соображения по проектированию |
|---|---|---|---|
| Прямое напряжение | Vf | Минимальное напряжение для включения светодиода, как "порог запуска". | Напряжение драйвера должно быть ≥Vf, напряжения складываются для последовательных светодиодов. |
| Прямой ток | If | Значение тока для нормальной работы светодиода. | Обычно постоянный ток, ток определяет яркость и срок службы. |
| Максимальный импульсный ток | Ifp | Пиковый ток, допустимый в течение коротких периодов, используется для диммирования или вспышек. | Ширина импульса и коэффициент заполнения должны строго контролироваться, чтобы избежать повреждения. |
| Обратное напряжение | Vr | Максимальное обратное напряжение, которое светодиод может выдержать, сверх может вызвать пробой. | Схема должна предотвращать обратное соединение или скачки напряжения. |
| Тепловое сопротивление | Rth (°C/W) | Сопротивление теплопередаче от чипа к припою, ниже лучше. | Высокое тепловое сопротивление требует более сильного рассеивания тепла. |
| Устойчивость к ЭСР | В (HBM), напр., 1000В | Способность выдерживать электростатический разряд, выше означает менее уязвимый. | В производстве необходимы антистатические меры, особенно для чувствительных светодиодов. |
Тепловой менеджмент и надежность
| Термин | Ключевой показатель | Простое объяснение | Влияние |
|---|---|---|---|
| Температура перехода | Tj (°C) | Фактическая рабочая температура внутри светодиодного чипа. | Каждое снижение на 10°C может удвоить срок службы; слишком высокая вызывает спад света, смещение цвета. |
| Спад светового потока | L70 / L80 (часов) | Время, за которое яркость падает до 70% или 80% от начальной. | Прямо определяет "срок службы" светодиода. |
| Поддержание светового потока | % (напр., 70%) | Процент яркости, сохраняемый после времени. | Указывает на сохранение яркости при долгосрочном использовании. |
| Смещение цвета | Δu′v′ или эллипс МакАдама | Степень изменения цвета во время использования. | Влияет на постоянство цвета в сценах освещения. |
| Термическое старение | Деградация материала | Ухудшение из-за длительной высокой температуры. | Может вызвать падение яркости, изменение цвета или отказ разомкнутой цепи. |
Упаковка и материалы
| Термин | Распространенные типы | Простое объяснение | Особенности и применение |
|---|---|---|---|
| Тип корпуса | EMC, PPA, Керамика | Материал корпуса, защищающий чип, обеспечивающий оптический/тепловой интерфейс. | EMC: хорошая термостойкость, низкая стоимость; Керамика: лучшее рассеивание тепла, более длительный срок службы. |
| Структура чипа | Фронтальный, Flip Chip | Расположение электродов чипа. | Flip chip: лучшее рассеивание тепла, более высокая эффективность, для высокой мощности. |
| Фосфорное покрытие | YAG, Силикат, Нитрид | Покрывает синий чип, преобразует часть в желтый/красный, смешивает в белый. | Различные фосфоры влияют на эффективность, CCT и CRI. |
| Линза/Оптика | Плоская, Микролинза, TIR | Оптическая структура на поверхности, контролирующая распределение света. | Определяет угол обзора и кривую распределения света. |
Контроль качества и сортировка
| Термин | Содержимое бинов | Простое объяснение | Цель |
|---|---|---|---|
| Бин светового потока | Код, напр. 2G, 2H | Сгруппировано по яркости, каждая группа имеет минимальные/максимальные значения люменов. | Обеспечивает равномерную яркость в той же партии. |
| Бин напряжения | Код, напр. 6W, 6X | Сгруппировано по диапазону прямого напряжения. | Облегчает согласование драйвера, улучшает эффективность системы. |
| Бин цвета | 5-шаговый эллипс МакАдама | Сгруппировано по цветовым координатам, обеспечивая узкий диапазон. | Гарантирует постоянство цвета, избегает неравномерного цвета внутри устройства. |
| Бин CCT | 2700K, 3000K и т.д. | Сгруппировано по CCT, каждый имеет соответствующий диапазон координат. | Удовлетворяет различным требованиям CCT сцены. |
Тестирование и сертификация
| Термин | Стандарт/Тест | Простое объяснение | Значение |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Тест поддержания светового потока | Долгосрочное освещение при постоянной температуре, запись спада яркости. | Используется для оценки срока службы светодиода (с TM-21). |
| TM-21 | Стандарт оценки срока службы | Оценивает срок службы в реальных условиях на основе данных LM-80. | Обеспечивает научный прогноз срока службы. |
| IESNA | Общество инженеров по освещению | Охватывает оптические, электрические, тепловые методы испытаний. | Признанная отраслью основа для испытаний. |
| RoHS / REACH | Экологическая сертификация | Гарантирует отсутствие вредных веществ (свинец, ртуть). | Требование доступа на рынок на международном уровне. |
| ENERGY STAR / DLC | Сертификация энергоэффективности | Сертификация энергоэффективности и производительности для освещения. | Используется в государственных закупках, программах субсидий, повышает конкурентоспособность. |